KR100804832B1 - Equipment and method of treating incineration flue gas having semi-dry reactor - Google Patents

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Abstract

A device and a method of treating incineration flue gas having a semi-dry reactor are provided to reduce operation cost of an incineration plant by separating alkaline material contained in fly ash and transferring the alkaline solution, and by reducing an amount of the alkaline material and the fly ash. A device of treating incineration flue gas having a semi-dry reactor comprises the followings: an incineration furnace(1) burning wastes; a semi-dry reactor(6) neutralizing acidic flue gas supplied from the incineration furnace with alkaline material, including a first injection nozzle(7) injecting the alkaline material at a side; a fly ash collector(8) removing fly ash contained in the flue gas passing through the semi-dry reactor; a fly ash treating vessel(11) generating an alkaline solution by dissolving the alkaline material contained in the fly ash supplied from the semi-dry reactor and the fly ash collector in a solvent; a transfer line(9) transferring the alkaline solution in the fly ash treating vessel to the semi-dry reactor; and an alkaline material supplying line(5) supplying the alkaline material to the first injection nozzle. The transfer line is connected to a side of the fly ash treating vessel and the alkaline material supplying line.

Description

반건식 반응기를 구비하는 소각 배기가스 처리장치 및 방법{Equipment and method of treating incineration flue gas having semi-dry reactor}Equipment and method of treating incineration flue gas having semi-dry reactor

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 소각 배기가스 처리장치의 구성을 도시한 도면이다.1 is a view showing the configuration of an incineration exhaust gas treatment apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2a 및 도 2b는 비산재 처리조의 두가지 다른 형태를 확대하여 도시한 단면도들이다.Figures 2a and 2b are enlarged cross-sectional views showing two different forms of fly ash treatment tank.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 소각 배기가스 처리장치의 구성을 도시한 도면이다.3 is a view showing the configuration of an incineration exhaust gas treatment apparatus according to another embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

1: 소각로 2: 원심 집진기 1: incinerator 2: centrifugal dust collector

3: 콤프레서 4: 알칼리 물질 공급탱크3: compressor 4: alkaline material supply tank

5: 알칼리 물질 공급라인 6: 반건식 반응기5: alkali material supply line 6: semi-dry reactor

7, 7′: 분사노즐 8: 비산재 집진기7, 7 ′: injection nozzle 8: fly ash dust collector

9: 반송라인 10: 컨베이어 벨트9: conveying line 10: conveyor belt

11, 21, 31: 비산재 처리조 12: 침전물 수집조11, 21, 31: fly ash treatment tank 12: sediment collection tank

13: 송풍기 14: 스택13: blower 14: stack

본 발명은 반건식 반응기를 구비하는 소각 배기가스 처리장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 운전비용을 절감할 수 있는 반건식 반응기를 구비하는 소각 배기가스 처리장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an incineration exhaust gas treatment apparatus and method having a semi-dry reactor, and more particularly, to an incineration exhaust gas treatment apparatus and method having a semi-dry reactor capable of reducing operating costs.

대기오염 방지시설은 일반적으로 반건식 반응기(SDR: semi-dry reactor)-싸이클론-비산재 집진기 등을 통해 가스상 오염물질 및 입자상 오염물질을 제거한다. Air pollution control facilities generally remove gaseous and particulate contaminants through semi-dry reactor (SDR) -cyclone-fly ash dust collectors.

이러한 대기오염 방지시설 중 반건식 반응기를 포함하는 소각 배기가스 처리장치는 배기가스에 포함되어 있는 염화수소, 황산화합물 등의 산성가스를 제거하기 위한 것이다. 이러한 산성 가스 처리를 위해 일반적으로 수산화나트륨(NaOH), 탄산나트륨(Na2CO3), 수산화칼슘(Ca(OH)2), 수산화마그네슘(Mg(OH)2) 등과 같은 알칼리 물질이 중화제로 사용되며, 이러한 알칼리 물질은 슬러리 또는 용액의 형태로 분무장치에 의해 반응기 내로 분사된다. The incineration exhaust gas treatment apparatus including a semi-dry reactor among the air pollution prevention facilities is for removing acid gases such as hydrogen chloride and sulfuric acid compounds contained in the exhaust gas. Alkaline substances such as sodium hydroxide (NaOH), sodium carbonate (Na 2 CO 3 ), calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ), magnesium hydroxide (Mg (OH) 2 ), and the like are generally used for such acidic gas treatment. Such alkaline material is injected into the reactor by means of a nebulizer in the form of a slurry or a solution.

반건식 반응기를 구비하는 종래의 배기가스 처리장치는 알칼리 물질을 분사노즐에 의해 반응기의 상부에서 하부로 분무하는 시스템으로 구성되어 있다. 또한 이 경우, 한번 분무된 알칼리 물질은 싸이클론이나 백필터 등의 비산재 집진기에서 비산재 형태로 배출되어 그대로 폐기된다. Conventional exhaust gas treatment apparatus having a semi-dry reactor is composed of a system for spraying alkaline material from the top to the bottom of the reactor by the injection nozzle. In this case, once sprayed alkali material is discharged in the form of fly ash from a fly ash dust collector such as a cyclone or a bag filter and disposed of as it is.

본 발명은 알칼리 물질 비용을 절감할 수 있는 반건식 반응기를 구비하는 소 각 배기가스 처리장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide an incineration exhaust gas treatment apparatus and method having a semi-dry reactor capable of reducing the cost of alkaline materials.

본 발명의 또 다른 목적은 비산재 폐기 비용을 절감할 수 있는 반건식 반응기를 구비하는 소각 배기가스 처리장치 및 방법을 제공하는 것이다. Still another object of the present invention is to provide an incineration exhaust gas treatment apparatus and method having a semi-dry reactor capable of reducing fly ash disposal costs.

본 발명에 따르면,According to the invention,

폐기물을 연소시키는 소각로와,Incinerators to burn waste,

상기 소각로로부터 배출된 산성의 배기가스를 공급 받아 이를 알칼리 물질에 의해 중화시키는 것으로, 일측에 상기 알칼리 물질을 분무하는 제1분사노즐이 설치되어 있는 반건식 반응기와,A semi-dry reactor provided with an acidic exhaust gas discharged from the incinerator and neutralized by an alkaline substance, and having a first spray nozzle spraying the alkaline substance on one side;

상기 반건식 반응기를 통과한 배기가스를 받아들여 이에 포함되어 있는 비산재(fly ash)를 제거하는 비산재 집진기와,A fly ash dust collector which receives exhaust gas passing through the semi-dry reactor and removes fly ash contained therein;

상기 반건식 반응기와 비산재 집진기로부터 배출된 비산재를 공급 받아 상기 비산재에 포함되어 있는 알칼리 물질을 용매에 용해시켜 알칼리 용액을 생성하는 비산재 처리조와, 및A fly ash treatment tank receiving fly ash discharged from the semi-dry reactor and fly ash dust collector to dissolve an alkali material contained in the fly ash in a solvent to generate an alkaline solution, and

상기 비산재 처리조의 알칼리 용액을 상기 반건식 반응기로 재순환시키는 반송라인을 포함하는 반건식 반응기를 구비하는 소각 배출가스 처리장치가 제공된다.An incineration exhaust gas treating apparatus having a semi-dry reactor including a conveying line for recycling the alkaline solution of the fly ash treatment tank to the semi-dry reactor is provided.

본 발명의 한 실시예에 따르면, 상기 제1분사노즐에 연결되어 이에 상기 알칼리 물질을 공급하는 알칼리 물질 공급라인을 포함하고, 상기 반송라인은 일단부가 상기 비산재 처리조의 일측에 연결되며 타단부가 상기 알칼리 물질 공급라인에 연결된다.According to an embodiment of the present invention, an alkali material supply line is connected to the first spray nozzle and supplies the alkali material thereto, and the conveying line has one end connected to one side of the fly ash treatment tank and the other end of the It is connected to the alkaline material supply line.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 반건식 반응기의 일측에 상기 제1분사노즐과 별도로 설치되는 제2분사노즐을 더 포함하고, 상기 반송라인은 일단부가 상기 비산재 처리조의 일측에 연결되며 타단부가 상기 제2분사노즐에 연결된다.According to another embodiment of the present invention, one side of the semi-dry reactor further comprises a second spray nozzle which is installed separately from the first spray nozzle, the conveying line is one end is connected to one side of the fly ash processing tank and the other end It is connected to the second spray nozzle.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 비산재 처리조에는 수직방향의 격벽이 설치되어 이에 의하여 상기 비산재 투입 부분과 상기 알칼리 용액 배출 부분이 구분된다.According to another embodiment of the present invention, a vertical bulkhead is installed in the fly ash treatment tank, thereby distinguishing the fly ash input portion and the alkaline solution discharge portion.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 비산재 처리조는, 투입된 비산재 중의 알칼리 물질이 기충진된 용매에 용해되는 알칼리 물질 용해조, 용해되지 않은 비산재가 상기 알칼리 용액의 하부로 가라앉는 비산재 침전조, 및 상기 알칼리 물질 용해조와 비산재 침전조를 연결하는 연결관을 구비한다.According to another embodiment of the present invention, the fly ash treatment tank is an alkali material dissolution tank in which the alkali material in the fly ash input is dissolved in a pre-filled solvent, a fly ash precipitation tank in which undissolved fly ash sinks to the bottom of the alkaline solution, and the It is provided with a connection pipe connecting the alkaline substance dissolution tank and the fly ash settling tank.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 소각로와 반건식 반응기 사이에, 상기 소각로에서 배출된 배기가스를 공급 받아 입자상 물질을 1차적으로 제거하여 상기 반건식 반응기로 공급하는 원심 집진기를 더 포함한다.According to another embodiment of the present invention, the incinerator and the semi-dry reactor, the exhaust gas discharged from the incinerator is supplied with a centrifugal dust collector for removing the particulate matter primarily to supply to the semi-dry reactor.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 용매는 물이다.According to another embodiment of the invention, the solvent is water.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 알칼리 물질은 수산화나트륨, 탄산나트륨, 수산화칼슘, 및 수산화마그네슘으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나이다.According to another embodiment of the present invention, the alkali material is at least one selected from the group consisting of sodium hydroxide, sodium carbonate, calcium hydroxide, and magnesium hydroxide.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 비산재 집진기는 촉매환원 반응기, 무촉매환원 반응기, 활성탄 흡착탑, 싸이클론, 및 백필터로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나이다.According to another embodiment of the present invention, the fly ash dust collector is at least one selected from the group consisting of a catalytic reduction reactor, a catalytic reduction reactor, activated carbon adsorption tower, cyclone, and a bag filter.

또한 본 발명에 따르면,Also according to the invention,

(a) 폐기물을 연소시키는 단계와,(a) combusting the waste,

(b) 상기 (a) 단계에서 배출된 산성의 배기가스를 반건식 반응기에서 알칼리 물질 분사액에 의해 중화시키는 단계와,(b) neutralizing the acidic exhaust gas discharged in the step (a) with an alkaline injection liquid in a semi-dry reactor;

(c) 상기 (b) 단계에서 배출된 배기가스에 포함되어 있는 비산재(fly ash)를 제거하는 단계와,(c) removing fly ash contained in the exhaust gas discharged in step (b);

(d) 상기 (b) 단계와 (c) 단계에서 배출된 비산재에 포함되어 있는 알칼리 물질을 용매에 용해시키는 단계와, 및(d) dissolving an alkaline substance contained in the fly ash discharged in steps (b) and (c) in a solvent, and

(e) 상기 (d) 단계에서 형성된 알칼리 용액을 상기 (b) 단계의 반건식 반응기로 재순환시키는 단계를 포함하는 반건식 반응기를 구비하는 소각 배출가스 처리방법이 제공된다.(e) there is provided an incineration off-gas treatment method comprising a semi-dry reactor comprising the step of recycling the alkaline solution formed in step (d) to the semi-dry reactor of step (b).

본 발명의 한 실시예에 따르면, 상기 (e) 단계의 알칼리 용액이, 상기 반건식 반응기에서 상기 (b) 단계의 알칼리 물질 분사액에 포함되어 분무되도록 재순환된다.According to one embodiment of the invention, the alkaline solution of step (e) is recycled to be sprayed included in the alkaline material spray of step (b) in the semi-dry reactor.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 (e) 단계의 알칼리 용액이, 상기 반건식 반응기에서 상기 (b) 단계의 알칼리 물질 분사액과는 별도로 분무되도록 재순환된다.According to another embodiment of the present invention, the alkaline solution of step (e) is recycled to be sprayed separately from the alkaline material spray of step (b) in the semi-dry reactor.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 (d) 단계의 용매는 물이다.According to another embodiment of the present invention, the solvent of step (d) is water.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 (a) 단계와 (b) 단계 사이에, 상기 소각로에서 배출된 배기가스 중의 입자상 물질을 1차적으로 제거하여 상기 반건 식 반응기로 공급하는 단계를 더 포함한다.According to yet another embodiment of the present invention, between the step (a) and (b), further comprising the step of first removing the particulate matter in the exhaust gas discharged from the incinerator to supply to the semi-dry reactor do.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 관하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 소각 배기가스 처리장치의 구성을 도시한 도면이다.1 is a view showing the configuration of an incineration exhaust gas treatment apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 소각 배기가스 처리장치는 소각로(1), 원심 집진기(2), 반건식 반응기(6), 비산재 집진기(8), 비산재 처리조(11), 침전물 수집조(12), 송풍기(13), 및 스택(14)을 구비한다.1, the incineration exhaust gas treatment apparatus according to an embodiment of the present invention is an incinerator (1), centrifugal dust collector (2), semi-dry reactor (6), fly ash dust collector (8), fly ash processing tank (11), A precipitate collection tank 12, a blower 13, and a stack 14 are provided.

소각로(1)는 폐기물을 연소시키는 것으로, 이러한 소각로(1)에서 배출되는 배기가스에는 연소과정에서 발생된 비산재(fly ash), 산성가스(HCl, SOx, HF, H2S 등), 질소 산화물(NO, NO2), 중금속(Hg, As, Pb 등), 다이옥신류(PCDD, PCDF), 및 휘발성 유기화합물(VOC) 등의 유해한 대기 오염물질들이 포함되어 있다.The incinerator 1 burns waste, and the exhaust gas discharged from the incinerator 1 includes fly ash generated from the combustion process, acid gases (HCl, SOx, HF, H 2 S, etc.) and nitrogen oxides. Harmful air pollutants include (NO, NO 2 ), heavy metals (Hg, As, Pb, etc.), dioxins (PCDD, PCDF), and volatile organic compounds (VOCs).

원심 집진기(2)는 소각로(1)에서 배출된 배기가스를 공급 받아 이 중 입경이 큰 입자상 물질들을 1차적으로 제거한다. 원심 집진기(2)를 거쳐 배출된 배기가스는 후술하는 반건식 반응기(6)로 유입된다. 이러한 원심 집진기(2)는 선택에 의해 구비되지 않을 수도 있다.The centrifugal dust collector 2 receives exhaust gas discharged from the incinerator 1 and primarily removes particulate matter having a large particle size. The exhaust gas discharged through the centrifugal dust collector 2 flows into the semi-dry reactor 6 described later. Such a centrifugal dust collector 2 may not be provided by selection.

반건식 반응기(6)는 유입된 배기가스 중 산성의 배기가스를 알칼리 물질에 의해 중화시키는 것으로, 이의 상부에는 상기 알칼리 물질을 공급하기 위한 제1분사노즐(7)이 설치되어 있다. 제1분사노즐(7)은 알칼리 물질 공급라인(5)을 통해 콤 프레서(3) 및 알칼리 물질 공급탱크(4)에 연결되며, 상기 알칼리 물질을 미세 입자로 분산시키는 기능을 담당한다. 여기서, 알칼리 물질로는 수산화나트륨, 탄산나트륨, 수산화칼슘, 및 수산화마그네슘으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나가 사용될 수 있다. 또한 여기서, 제1분사노즐(7)은 반건식 반응기(6)의 상부 뿐만 아니라 이의 하부 또는 측부 등 다른 다양한 위치에 설치될 수 있다. 반건식 반응기(6)에서는 그 내부에 설치된 제1분사노즐(7)을 이용하여 물과 알칼리 물질이 일정 비율로 혼합된 알칼리 물질을 수십에서 수백 마이크로미터의 지름을 가진 미립자로 분무하여 고온의 배기가스와 접촉시킴으로써, 흡수, 건조, 흡착의 반응 메커니즘을 통해 배기가스 중의 오염물질을 제거하게 된다. 즉, 반건식 반응기(6)에서는 알칼리 물질과 산성가스들간의 중화반응이 일어난다고 볼 수 있다. 그런데, 이러한 중화반응에서 알칼리 물질은 반응율이 약 40~60% 수준으로 매우 낮다. 따라서, 투입된 알칼리 물질의 약 50중량% 정도가 미반응 상태에서 입자상 물질로 전환된 후 비산재에 포함되어 배출된다. 본 실시예에서는 비산재에 포함되어 배출되는 알칼리 물질의 주성분을 반건식 반응기(6)로 재순환시켜 사용하기 위한 것으로, 이에 대한 자세한 설명은 후술하기로 한다.The semi-dry reactor 6 neutralizes the acidic exhaust gas of the inflowed exhaust gas with an alkaline substance, and a first spray nozzle 7 is provided on the upper portion thereof to supply the alkaline substance. The first spray nozzle 7 is connected to the compressor 3 and the alkaline material supply tank 4 through the alkaline material supply line 5 and serves to disperse the alkaline material into fine particles. Here, at least one selected from the group consisting of sodium hydroxide, sodium carbonate, calcium hydroxide, and magnesium hydroxide may be used. In addition, the first spray nozzle 7 may be installed at various other positions such as the upper part of the semi-dry reactor 6 as well as the lower part or the side part thereof. In the semi-dry reactor (6), by using the first spray nozzle (7) installed therein, the alkaline substance mixed with water and the alkali substance in a predetermined ratio is sprayed with fine particles having a diameter of several tens to hundreds of micrometers to exhaust the high-temperature exhaust gas. By contacting with, the contaminants in the exhaust gas are removed through a reaction mechanism of absorption, drying and adsorption. That is, in the semi-dry reactor (6) it can be seen that the neutralization reaction between the alkali material and the acid gases. However, in this neutralization reaction, the alkali material has a very low reaction rate of about 40 to 60%. Therefore, about 50% by weight of the charged alkaline substance is converted into particulate matter in the unreacted state and then included in the fly ash and discharged. In the present embodiment, the main component of the alkaline substance contained in the fly ash is discharged and used for the semi-dry reactor 6, which will be described later.

반건식 반응기(6)로부터 배출된, 비산재가 포함되어 있는 배기가스는 후술하는 비산재 집진기(8)로 유입되어 상기 배기가스로부터 비산재가 제거되게 된다. The exhaust gas containing the fly ash discharged from the semi-dry reactor 6 is introduced into the fly ash dust collector 8 described later to remove the fly ash from the exhaust gas.

반건식 반응기(6)의 하부에는 포집 호퍼(6a)가 설치되어 있고, 이러한 포집 호퍼(6a)의 하단부에는 비산재 배출구(6b)가 설치되어 있다. 이러한 포집 호퍼(6a) 및 비산재 배출구(6b)를 통해 처리시간이 경과함에 따라 반건식 반응기(6)에 누적 되는 비산재와 알칼리 물질 분무에 의해 발생하는 반응생성물 등의 건조물이 외부로 방출되게 된다. 방출된 상기 건조물은 컨베이어 벨트(10)를 통해 후술하는 비산재 처리조(11)로 유입된다. 여기서, 컨베이어 벨트(10)는 선택에 의해 설치되지 않을 수도 있으며, 이 경우 상기 건조물은 직접 비산재 처리조(11)로 유입된다.The collecting hopper 6a is provided in the lower part of the semi-dry reactor 6, and the fly ash discharge port 6b is provided in the lower end of this collection hopper 6a. As the treatment time passes through the collection hopper 6a and the fly ash outlet 6b, dry matter such as fly ash accumulated in the semi-dry reactor 6 and the reaction product generated by the spraying of the alkaline substance is released to the outside. The dried product is introduced into the fly ash processing tank 11 to be described later through the conveyor belt (10). In this case, the conveyor belt 10 may not be installed by selection, in which case the dry matter flows directly into the fly ash treatment tank 11.

비산재 집진기(8)는 반건식 반응기(6)의 후단에 설치되어 배기가스로부터 비산재를 제거하는 기능을 담당한다. 이러한 비산재 집진기(8)로는 촉매환원 반응기, 무촉매환원 반응기, 활성탄 흡착탑, 싸이클론, 및 백필터로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나가 사용될 수 있다. 비산재 집진기(8)의 하부에는 포집 호퍼(8a)가 설치되어 있고, 이러한 포집 호퍼(8a)의 하단부에는 비산재 배출구(8b)가 설치되어 있다. 이러한 비산재 배출구(8b)를 통해 처리시간이 경과함에 따라 비산재 집진기(8)에 누적되는 비산재 등의 건조물이 외부로 방출되게 된다. 방출된 상기 건조물은 컨베이어 벨트(10)를 통해 후술하는 비산재 처리조(11)로 유입된다. 여기서, 컨베이어 벨트(10)가 선택에 의해 설치되지 않을 수도 있음은 앞서 살펴본 바와 같다.The fly ash dust collector 8 is installed at the rear end of the semi-dry reactor 6 and serves to remove fly ash from the exhaust gas. As the fly ash dust collector 8, at least one selected from the group consisting of a catalytic reduction reactor, a catalystless reduction reactor, an activated carbon adsorption tower, a cyclone, and a bag filter may be used. The collecting hopper 8a is provided in the lower part of the fly ash dust collector 8, and the fly ash discharge port 8b is provided in the lower end of this collection hopper 8a. Through such fly ash discharge port 8b, dry matter such as fly ash accumulated in the fly ash dust collector 8 is discharged to the outside as the processing time passes. The dried product is introduced into the fly ash processing tank 11 to be described later through the conveyor belt (10). Here, the conveyor belt 10 may not be installed by selection as described above.

비산재 집진기(8)의 후단에는 송풍기(13)와 스택(14)이 차례로 설치되며, 이들(13, 14)을 통해 비산재 집진기(8)로부터 배출된 배기가스가 외부로 배출되게 된다.The blower 13 and the stack 14 are sequentially installed at the rear end of the fly ash dust collector 8, and exhaust gases discharged from the fly ash dust collector 8 are discharged to the outside through the fly ash dust collector 8.

비산재 처리조(11)는 반건식 반응기(6)와 비산재 집진기(8)의 하부에 설치되어, 이들(6, 8)로부터 배출된 비산재 등의 건조물을 공급 받아 이를 용해 및 침전시키는 역할을 담당한다. 비산재 처리조(11)에는 물 등의 용매가 적정량 미리 채워 지게 된다. 비산재가 비산재 처리조(11)에 유입되게 되면 비산재에 포함되어 있는 알칼리 물질의 주성분(나트륨, 칼슘, 마그네슘 등)이 그 용해도에 따라 상기 용매에 용해되고, 용해되지 않은 나머지 양은 다른 물질과 반응하여 침전되게 된다. 따라서, 비산재 처리조(11)에는 알칼리 용액이 형성되고 상기 알칼리 용액의 하부에는 침전물이 위치하게 된다.The fly ash treatment tank 11 is installed at the bottom of the semi-dry reactor 6 and the fly ash dust collector 8, and serves to dissolve and settle the dry matter such as fly ash discharged from these 6 and 8. The fly ash treatment tank 11 is filled with a suitable amount of solvent such as water in advance. When fly ash enters the fly ash treatment tank 11, the main components (sodium, calcium, magnesium, etc.) of the alkali material contained in the fly ash are dissolved in the solvent according to its solubility, and the remaining amount of the undissolved reacts with other substances. It will settle. Therefore, an alkali solution is formed in the fly ash processing tank 11, and a precipitate is located in the lower part of the alkali solution.

비산재 처리조(11)는 알칼리 용액과 침전물을 효과적으로 분리시키기 위해 비산재가 투입되는 부분과 재순환을 위해 알칼리 용액이 배출되는 부분이 분리되도록 구성되는 것이 바람직하다. The fly ash treatment tank 11 is preferably configured to separate the portion into which the fly ash is introduced and the portion from which the alkaline solution is discharged for recycling to effectively separate the alkaline solution and the precipitate.

도 2a 및 도 2b는 비산재 처리조의 두가지 다른 형태를 확대하여 도시한 단면도들이다. Figures 2a and 2b are enlarged cross-sectional views showing two different forms of fly ash treatment tank.

도 2a의 비산재 처리조(21)에는 수직방향의 격벽(21a)이 설치되어 있다. 이러한 격벽(21a)에 의해 비산재 처리조(21)는 비산재 투입 부분(21b)과 알칼리 용액의 배출 부분(21c)으로 구분되게 된다. The fly ash processing tank 21 of FIG. 2A is provided with the partition 21a of the vertical direction. The fly ash treatment tank 21 is divided into the fly ash input portion 21b and the discharge portion 21c of the alkaline solution by the partition 21a.

도 2b의 비산재 처리조(31)는, 알칼리 물질 용해조(31a), 비산재 침전조(31c), 및 상기 알칼리 물질 용해조(31a)와 비산재 침전조(31c)를 연결하는 연결관(31b)을 구비한다. 여기서, 알칼리 물질 용해조(31a)는 투입된 비산재에 함유되어 있는 알칼리 물질의 주성분이 기충진된 용매에 용해되는 장소이고, 비산재 침전조(31c)는 용해되지 않은 비산재가 알칼리 용액의 하부로 가라앉는 장소이다. 재순환을 위해 알칼리 용액이 배출되는 부분은 통상 비산재 침전조(31c)이다. The fly ash processing tank 31 of FIG. 2B is equipped with the alkali material dissolution tank 31a, the fly ash precipitation tank 31c, and the connection pipe 31b which connects the said alkali material dissolution tank 31a and the fly ash precipitation tank 31c. Here, the alkaline substance dissolution tank 31a is a place where the main component of the alkaline substance contained in the injected fly ash dissolves in the prefilled solvent, and the fly ash precipitation tank 31c is a place where the undissolved fly ash sinks to the lower part of the alkaline solution. . The portion where the alkaline solution is discharged for recycling is usually a fly ash settling tank 31c.

비산재 처리조(11, 21, 31)로부터 알칼리 용액 및/또는 침전물이 반송라 인(9)을 통해 반건식 반응기(6)로 재순환되고, 반송되지 않은 나머지 침전물은 침전물 수집조(12)로 배출된다. 반송라인(9)은 일단부가 비산재 처리조(11)의 일측에 연결되며 타단부가 알칼리 물질 공급라인(5)에 연결된다. 이와 같이 함으로써, 알칼리 물질 공급탱크(4)로부터 공급된 알칼리 물질와 비산재 처리조(11)로부터 재순환된 알칼리 용액이 알칼리 물질 공급라인(5)에서 서로 혼합되고, 이어서 제1분사노즐(7)을 통해 반건식 반응기(6) 내부로 분사되게 된다. 제1분사노즐(7)을 통해 분사되는 혼합액(알칼리 물질+재순환된 알칼리 용액)은 그 pH가 11 이상이 되도록 조절된다.Alkaline solutions and / or precipitates from the fly ash treatment tanks 11, 21, 31 are recycled to the semi-dry reactor 6 via the conveying line 9, and the remaining unreturned precipitate is discharged to the sediment collection tank 12. . The conveying line 9 has one end connected to one side of the fly ash treatment tank 11 and the other end connected to the alkali material supply line 5. In this way, the alkaline material supplied from the alkaline material supply tank 4 and the alkaline solution recycled from the fly ash treatment tank 11 are mixed with each other in the alkaline material supply line 5, and then through the first spray nozzle 7. It is injected into the semi-dry reactor (6). The mixed liquid (alkaline substance + recycled alkaline solution) sprayed through the first spray nozzle 7 is adjusted to have a pH of 11 or more.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 소각 배기가스 처리장치의 구성을 도시한 도면이다. 여기서, 앞서 도시된 도면에서와 동일한 참조부호는 동일한 구성요소 및 동일한 구성요소의 부분을 가리킨다.3 is a view showing the configuration of an incineration exhaust gas treatment apparatus according to another embodiment of the present invention. Here, the same reference numerals as in the above-described drawings indicate the same components and parts of the same components.

본 실시예가 도 1의 실시예와 다른 점은 비산재 처리조(11)로부터 재순환된 알칼리 용액이 알칼리 물질 공급탱크(4)로부터 공급된 알칼리 물질와는 서로 다른 경로를 통해 반건식 반응기(6)의 내부로 분사되는 구성을 갖는다는 것이다.1 is different from the embodiment of FIG. 1 in that the alkaline solution recycled from the fly ash treatment tank 11 is introduced into the semi-dry reactor 6 through a path different from that of the alkaline material supplied from the alkaline material supply tank 4. It has a configuration that is injected.

이를 위해, 본 실시예에 따른 소각 배기가스 처리장치는 반건식 반응기(6)의 일측에 제1분사노즐(7)과 별도로 설치되는 제2분사노즐(7′)을 더 포함한다. 또한, 반송라인(9)은 일단부가 비산재 처리조(11)의 일측에 연결되며 타단부가 제2분사노즐(7′)에 연결된다. 따라서, 비산재 처리조(11)로부터 배출된 알칼리 용액은 반송라인(9)을 따라 재순환되어 제2분사노즐(7′)을 통해 반건식 반응기(6) 내부로 분사되게 된다. To this end, the incineration exhaust gas treatment apparatus according to the present embodiment further includes a second spray nozzle 7 ′ installed separately from the first spray nozzle 7 on one side of the semi-dry reactor 6. In addition, one end of the conveying line 9 is connected to one side of the fly ash processing tank 11 and the other end is connected to the second spray nozzle 7 ′. Therefore, the alkaline solution discharged from the fly ash treatment tank 11 is recycled along the conveying line 9 and injected into the semi-dry reactor 6 through the second spray nozzle 7 '.

주로 비산재 처리조(11, 21, 31)의 상등액만을 반건식 반응기(6)로 재순환시켜 사용하게 되지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 비산재의 성분에 따라 전체 재순환도 가능하다. 그러나, 침전물을 반건식 반응기(6)로 재투입할 경우에는 비산재를 추가적으로 발생시키는 문제점이 있다.Although only the supernatant of the fly ash treatment tanks 11, 21, 31 is recycled to the semi-dry reactor 6, the present invention is not limited thereto, and total recycling may be performed depending on the components of the fly ash. However, when the precipitate is re-injected into the semi-dry reactor 6, there is a problem in that fly ash is additionally generated.

상기와 같은 구성을 갖는 소각 배기가스 처리장치는 비산재에 포함된 알칼리 물질의 주성분을 분리하여, 이를 재순환시켜 사용함으로써 알칼리 물질 비용을 대폭 절감할 수 있다. 또한, 재순환되는 알칼리 용액에 포함된 알칼리 물질의 주성분의 양에 해당하는 만큼 비산재 배출량을 줄일 수 있어, 비산재 폐기비용을 절감할 수 있다. 이에 따라, 소각 배기가스 처리장치의 전체적인 운전비를 절감할 수 있다.The incineration exhaust gas treatment device having the above configuration can significantly reduce the cost of alkaline materials by separating the main components of the alkaline materials contained in the fly ash and recycling them. In addition, as much as the amount of the main component of the alkali material contained in the recycled alkaline solution can reduce the fly ash emissions, it is possible to reduce the fly ash disposal costs. Accordingly, the overall operating cost of the incineration exhaust gas treatment device can be reduced.

이상에서 본 발명에 따른 바람직한 실시예가 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다. Although the preferred embodiment according to the present invention has been described above, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Therefore, the protection scope of the present invention should be defined by the appended claims.

본 발명에 의하면, 알칼리 물질 비용을 절감할 수 있는 반건식 반응기를 구비하는 소각 배기가스 처리장치 및 방법이 제공될 수 있다.According to the present invention, an incineration exhaust gas treatment apparatus and method having a semi-dry reactor capable of reducing the cost of alkaline materials can be provided.

또한 본 발명에 의하면, 비산재 폐기 비용을 절감할 수 있는 반건식 반응기를 구비하는 소각 배기가스 처리장치 및 방법이 제공될 수 있다. In addition, according to the present invention, there can be provided an incineration exhaust gas treatment apparatus and method having a semi-dry reactor that can reduce the cost of fly ash disposal.

Claims (14)

폐기물을 연소시키는 소각로;Incinerators for burning wastes; 상기 소각로로부터 배출된 산성의 배기가스를 공급 받아 이를 알칼리 물질에 의해 중화시키는 것으로, 일측에 상기 알칼리 물질을 분무하는 제1분사노즐이 설치되어 있는 반건식 반응기;A semi-dry reactor that receives an acidic exhaust gas discharged from the incinerator and neutralizes it with an alkaline substance, and has a first spray nozzle spraying the alkaline substance on one side; 상기 반건식 반응기를 통과한 배기가스를 받아들여 이에 포함되어 있는 비산재(fly ash)를 제거하는 비산재 집진기;A fly ash dust collector which receives the exhaust gas passing through the semi-dry reactor and removes fly ash contained therein; 상기 반건식 반응기와 비산재 집진기로부터 배출된 비산재를 공급 받아 상기 비산재에 포함되어 있는 알칼리 물질을 용매에 용해시켜 알칼리 용액을 생성하는 비산재 처리조;A fly ash treatment tank receiving fly ash discharged from the semi-dry reactor and fly ash dust collector to dissolve an alkali material contained in the fly ash in a solvent to generate an alkaline solution; 상기 비산재 처리조의 알칼리 용액을 상기 반건식 반응기로 재순환시키는 반송라인; 및A conveying line for recycling the alkaline solution of the fly ash treatment tank to the semi-dry reactor; And 상기 제1분사노즐에 연결되어 이에 상기 알칼리 물질을 공급하는 알칼리 물질 공급라인을 구비하고,An alkali material supply line connected to the first spray nozzle and supplying the alkali material thereto; 상기 반송라인은 일단부가 상기 비산재 처리조의 일측에 연결되며 타단부가 상기 알칼리 물질 공급라인에 연결되는 소각 배출가스 처리장치.The conveying line is an incineration exhaust gas treatment device, one end is connected to one side of the fly ash treatment tank and the other end is connected to the alkali material supply line. 삭제delete 폐기물을 연소시키는 소각로;Incinerators for burning wastes; 상기 소각로로부터 배출된 산성의 배기가스를 공급 받아 이를 알칼리 물질에 의해 중화시키는 것으로, 일측에 상기 알칼리 물질을 분무하는 제1분사노즐이 설치되어 있는 반건식 반응기;A semi-dry reactor that receives an acidic exhaust gas discharged from the incinerator and neutralizes it with an alkaline substance, and has a first spray nozzle spraying the alkaline substance on one side; 상기 반건식 반응기를 통과한 배기가스를 받아들여 이에 포함되어 있는 비산재(fly ash)를 제거하는 비산재 집진기;A fly ash dust collector which receives the exhaust gas passing through the semi-dry reactor and removes fly ash contained therein; 상기 반건식 반응기와 비산재 집진기로부터 배출된 비산재를 공급 받아 상기 비산재에 포함되어 있는 알칼리 물질을 용매에 용해시켜 알칼리 용액을 생성하는 비산재 처리조;A fly ash treatment tank receiving fly ash discharged from the semi-dry reactor and fly ash dust collector to dissolve an alkali material contained in the fly ash in a solvent to generate an alkaline solution; 상기 비산재 처리조의 알칼리 용액을 상기 반건식 반응기로 재순환시키는 반송라인; 및A conveying line for recycling the alkaline solution of the fly ash treatment tank to the semi-dry reactor; And 상기 반건식 반응기의 일측에 상기 제1분사노즐과 별도로 설치되는 제2분사노즐을 구비하고,One side of the semi-dry reactor is provided with a second spray nozzle which is installed separately from the first spray nozzle, 상기 반송라인은 일단부가 상기 비산재 처리조의 일측에 연결되며 타단부가 상기 제2분사노즐에 연결되는 소각 배출가스 처리장치.The conveying line is an incineration exhaust gas treatment device, one end is connected to one side of the fly ash processing tank and the other end is connected to the second spray nozzle. 제1항 또는 제3항에 있어서,The method according to claim 1 or 3, 상기 비산재 처리조에는 수직방향의 격벽이 설치되어 이에 의하여 상기 비산재 투입 부분과 상기 알칼리 용액 배출 부분이 구분되는 것을 특징으로 하는 소각 배출가스 처리장치.The fly ash treatment tank is provided with a vertical partition wall, whereby the fly ash input portion and the alkaline solution discharge portion is characterized in that the incineration exhaust gas treatment apparatus. 제1항 또는 제3항에 있어서,The method according to claim 1 or 3, 상기 비산재 처리조는, 투입된 비산재 중의 알칼리 물질이 기충진된 용매에 용해되는 알칼리 물질 용해조, 용해되지 않은 비산재가 상기 알칼리 용액의 하부로 가라앉는 비산재 침전조, 및 상기 알칼리 물질 용해조와 비산재 침전조를 연결하는 연결관을 구비하는 것을 특징으로 하는 소각 배출가스 처리장치.The fly ash treatment tank is an alkali material dissolution tank in which alkali material in the fly ash input is dissolved in a prefilled solvent, a fly ash precipitation tank in which undissolved fly ashes sink to the lower portion of the alkali solution, and a connection connecting the alkali material dissolution tank and the fly ash precipitation tank. Incineration exhaust gas treatment apparatus comprising a pipe. 제1항 또는 제3항에 있어서,The method according to claim 1 or 3, 상기 소각로와 반건식 반응기 사이에, 상기 소각로에서 배출된 배기가스를 공급 받아 입자상 물질을 1차적으로 제거하여 상기 반건식 반응기로 공급하는 원심 집진기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소각 배출가스 처리장치.An incineration exhaust gas treatment device, further comprising a centrifugal dust collector for receiving the exhaust gas discharged from the incinerator and removing the particulate matter primarily and supplying the semi-dry reactor between the incinerator and the semi-dry reactor. 제1항 또는 제3항에 있어서,The method according to claim 1 or 3, 상기 용매는 물인 것을 특징으로 하는 소각 배출가스 처리장치.The incineration exhaust gas treatment apparatus, characterized in that the solvent is water. 제1항 또는 제3항에 있어서,The method according to claim 1 or 3, 상기 알칼리 물질은 수산화나트륨, 탄산나트륨, 수산화칼슘, 및 수산화마그네슘으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 소각 배출가스 처리장치.Wherein said alkaline substance is at least one selected from the group consisting of sodium hydroxide, sodium carbonate, calcium hydroxide, and magnesium hydroxide. 제1항 또는 제3항에 있어서,The method according to claim 1 or 3, 상기 비산재 집진기는 촉매환원 반응기, 무촉매환원 반응기, 활성탄 흡착탑, 싸이클론, 및 백필터로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 소각 배출가스 처리장치.The fly ash dust collector is at least one selected from the group consisting of a catalytic reduction reactor, a catalytic reduction reactor, an activated carbon adsorption tower, a cyclone, and a bag filter. (a) 폐기물을 연소시키는 단계;(a) combusting the waste; (b) 상기 (a) 단계에서 배출된 산성의 배기가스를 반건식 반응기에서 알칼리 물질 분사액에 의해 중화시키는 단계;(b) neutralizing the acidic exhaust gas discharged in the step (a) by alkaline material spray in a semi-dry reactor; (c) 상기 (b) 단계에서 배출된 배기가스에 포함되어 있는 비산재(fly ash)를 제거하는 단계;(c) removing fly ash contained in the exhaust gas discharged in step (b); (d) 상기 (b) 단계와 (c) 단계에서 배출된 비산재에 포함되어 있는 알칼리 물질을 용매에 용해시키는 단계; 및(d) dissolving an alkaline substance contained in the fly ash discharged in steps (b) and (c) in a solvent; And (e) 상기 (d) 단계에서 형성된 알칼리 용액을 상기 (b) 단계의 반건식 반응기로 재순환시키는 단계;를 포함하고,(e) recycling the alkaline solution formed in step (d) to the semi-dry reactor of step (b); 상기 (e) 단계의 알칼리 용액을, 상기 반건식 반응기에서 상기 (b) 단계의 알칼리 물질 분사액에 포함시켜 분무시키거나 이와는 별도로 분무시키도록 재순환시키는 소각 배출가스 처리방법.And recycling the alkaline solution of step (e) to the atomized solution of step (b) in the semi-dry reactor for spraying or spraying separately. 삭제delete 삭제delete 제10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 (d) 단계의 용매는 물인 것을 특징으로 하는 소각 배출가스 처리방법.Incineration exhaust gas treatment method characterized in that the solvent of step (d) is water. 제10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 (a) 단계와 (b) 단계 사이에, 상기 소각로에서 배출된 배기가스 중의 입자상 물질을 1차적으로 제거하여 상기 반건식 반응기로 공급하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소각 배출가스 처리방법.And injecting the particulate matter in the exhaust gas discharged from the incinerator to the semi-dry reactor between the steps (a) and (b).
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